טכנולוגיה המשלבת תלת-ממד-pinting את היכולת לשנות את הצורה של האובייקטים המודפס לאורך זמן בתגובה כמה תנאים. במקום בניית חומר סטטי, הדפסה 4 D יוצר אדפטיבית, מרוכבים הביוניות זה מחדש בתוכנית שלהם צורה, מאפיינים או פונקציונליות לפי דרישה, המבוססת על גירויים חיצוניים. אחת המגבלות של הדפסת תלת-ממד הוא כי כאשר מדפסת שוכב שכבות רציפות של חומרים כמו פלסטיק ליצירת אובייקטים כגון נשק וצעצועים, יש צורך להרכיב את חלקי המודפס. הדפסה 4D מציע את היכולת לעשות דברים באופן מילולי ימשוך את עצמם ביחד.

הטכנולוגיה ניתן גם ליצור אובייקטים ארוך יותר מאשר עמיתיהם מודפס 3D ולהסתגל לתנאים ספציפיים לפי פקודה. על-ידי יצירת חומרים בעלי יכולת לשנות מאפיינים או הצורה שלהם מספר פעמים, ניתן לבנות אובייקטים לשימוש שאינם ספציפיים, זמן מרובה. דוגמאות של 4D אובייקטים המודפס כוללים גשרים יכול self-heal אם סדקים טופס, צינורות גמישים, ניתן להרחיב או לכווץ בכוחות עצמם, הסוואה צבא שיכולים לשנות צבע כדי שיתאים לסביבתה וכלי נשק זה יכולים להרכיב בעצמם.